慢性圧負荷における心筋細胞筋小胞体Ca^<2+>ATPase転写の検討:慢性圧負荷反応領域のin vivo gene injectionによるマッピング及びpromoter結合蛋白(AP1,Sp1)の検討

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心筋細胞の筋小胞体(SR)Ca^<2+>ATPaseは、拡張期に細胞質のCa^<2+>をSR内に取り込むことにより拡張機能に関与し、またSR内に蓄積されているCa^<2+>量が収縮期にSRから放出されるCa^<2+>量を規定することにより収縮機能に関与している。このSRCa^<2+>ATPaseは非代償性圧負荷心肥大など種々の不全心筋において発現レベルが低下し、SR vesicleあたり又は単位心筋重量あたりの酵素活性が低下することが知られている。我々は、in vivoの系におけるSR Ca^<2+>ATPase発現調節の機序の研究の一環として、SRCa^<2+>ATPase gene promoter領域を、そのdeletion mutantのラット心筋へのin vivo gene transferにより、検討した。ラットを麻酔・呼吸管理下に開胸し、左室心尖にSR Ca^<2+>ATPase promoter領域-1110bpまでとluciferase reporter geneのfusion plasmid 10μgを28 gauge針で注入した(in vivo gene transfer)。1-5週間後に左室心尖部心筋homogenateのluficerase assayを行い、SRCa^<2+>ATPase promoter activityの指標とした。次に、SR Ca^<2+>ATPase promoter領域にdeletionを加え-658bp、-284bp、-267bp、-72bpまでとしluciferasegeneをfusionしたplasmidを、同様にラット左室心筋に注入し1週間後に心筋luciferase活性を測定した。In vivo gene transferの1、2、3、4、及び5週間後の心筋homogenateのluficerase活性はそれぞれbackgroundの256±119、44±26、40±8、31±15、13±1倍であった。次にpromoter領域にdeletionを加えたplasmidでは、-658bp、-284bp、-267bp、-72bpで-1110bpに比べそれぞれ61±11、24±5、20±2、0.05±0.01倍のluciferase活性を認めた。SR Ca^<2+>ATPase-luciferaseのin vivo gene tranferにより、心筋のluciferase活性は漸減しつつも少なくとも5週間は有意に認められた。また、SR Ca^<2+>ATPase promoterの-1110bpと-658bpの間にnegative regulatory regionが、-284bpと-72bpの間にpositiveregulatory regionの存在することがわかった。